[发明专利]一种用于船用合拢管安装的再现机及再现方法

说明书

本发明公开了一种用于船用合拢管安装的再现机，用于船用合拢管安装的再现机，包括底座，所述底座上安装有导轨，在底座的一端设有头架回转轴，所述头架回转轴上安装有头架，头架上铰接有头架翻转台，头架翻转台上设有头架卡盘旋转轴，头架卡盘旋转轴上安装有头架卡盘，头架卡盘上设有夹持机构；在导轨上设有沿导轨移动的机器人手臂底座，在机器人手臂底座上安装有卡盘旋转轴，卡盘旋转轴上安装有机器人手臂底架，在机器人手臂底架上安装有机械手臂，机械手臂的顶端安装有翻转台，在翻转台上安装有机器人手臂丝杆卡爪。本发明的一种合拢管再现机，通过此合拢管再现机将法兰变位，与管子精确装配，实现高效、精确、低成本加工合拢管的目的。

技术领域

本发明涉及一种用于船用合拢管安装的再现机及再现方法，应用于合拢管的加工制造，属于材料成型自动化技术领域。

背景技术

船舶里到处都布满了管路，这些管件的设计、制作及在船内安装后的检查等一系列的作业被称作“管路铺设”。通常船舶是分段建造的，在分段合拢时分段间的管线就需要合拢管来连接，但依靠管线设计图纸无法制造出各式各样的合拢管，合拢管的制作通常采取取型法和现场焊接法。

取型法是将两个已有法兰固定到需要连接的两个长管子的法兰上，然后用角铁将两个法兰焊接为一个整体，然后搬运到管线加工平台上，测量两个法兰的位置关系，然后现场工人凭借自己的经验确定大概的直管长度和弯管角度还有弯管数量，等直管和弯管加工好后，开始与两个法兰进行装配，在装配的时候需要不断地根据实际情况，对直管和弯管进行现场切割、更换，直到各个连接处配合完全合适才能开始正式的焊接。这样的加工过程往往没有正规的加工图纸、制造的随意性大，可重复性差，而且工人的加工经验技术水平严重影响加工的质量，加工过程耗时长、材料浪费比较严重、这项工作对工人的技术要求非常高，另外这样制作出来的合拢管精确度不高，在合拢管安装时经常会出现螺栓孔位置不正确，法兰密封面贴合不紧密，合拢管长度不合适等情况，一旦出现这些问题就要将合拢管吊出船舱重新修改，耽误船舶建造时间，同时存在很大的安全隐患。

现场焊接法是指事先绘制合拢处的局部草图，然后做出较局部草图稍长的管材，在安装现场切割然后焊接的方法。这种方法只适合需合拢的两个管子的法兰空间位置比较简单的情况。

这两种方法存在以下缺点：

(1)精确度不高，会存在10％的不合格品；

(2)作业时间长，在搬运时意外事故多发，存在许多安全隐患；

(3)需要法兰和角铁等辅助工具，造成材料严重浪费；

(4)船内焊接、切割等操作存在火灾隐患；

(5)需要技术熟练、经验丰富的技工才能完成这项工作。

所以，采用上面两种方法经常会出现制造出的合拢管法兰螺栓孔位置不正确，导致无法安装的情况。

专利201110247475.7提出一种解决办法，发明一种变位机来安装合拢管，可以快速精确的按照合拢管测量系统中测量数据调整法兰位置，再现待合拢的两个法兰的空间位置，提高工作效率和精确度。但是也存在一定局限性：两个法兰必须在同一平面内，其头架和尾架只能调节距离，无法实现空间上的变化，导致所设计并装配的合拢管较为复杂，对于三维的合拢管安装，只能在二维平面内一组一组的进行装配点焊，对于复杂的合拢管，再现工作复杂，最后的焊接难以控制焊接变形，精度不高。在现实的船舶管道布设特别复杂，合拢管的数量一般不少于四根，而且四根合拢管不在同一平面上，需要在三维空间中布设，如果采用专利201110247475.7的装置，需要首先焊接两根合拢管，然后在焊接另外两根合拢管，然后在将已焊接好的两组合拢管焊接，由于四根合拢管不在同一平面，采用现有的装置，需要重新涉及装夹装置，而且，由于不是一次性焊接成型，焊接精度差，导致将焊接好的合拢管安装在船舶的管道上可能不能很好的将两个待连接的管道连接起来，导致不能使用。

发明内容